深入解析以太坊扩容技术:Layer2与Rollup的关系及解决方案

技术革新亮点

在当前区块链的发展进程里,Layer2 技术在持续地推陈出新。有一种很出色的方式显现出来:无论子链在两次提交之间有多少笔交易,它仅仅需要把交易所带来的状态信息提交到主链。这样做极大地简化了处理的过程,提升了效率,就好像给区块链这列高速列车更换了更为强大的引擎,使得区块链的运行变得更加流畅。

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Plasma 验证难题

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要验证提款是否正确,节点就需要保存 Layer2 上的交易以及状态信息。因为 Plasma 只是提交状态转移的结果,而提交欺诈证明则需要 Layer2 的信息。这样一来,就使得验证者的成本大幅度增加。就如同一个核查员,原本只需要轻松地核查几个数据,现在却需要核查上百个,工作量急剧增长,成本自然也就随之上升了。

数据不可用之困

Plasma 存在“数据不可用”的状况。它不会将链上交易数据发送给主链进行存储,主链节点因而无法获取到交易数据,也就无法凭借主链的安全性来进行验证。尽管有些方案把数据放置在中心化存储或 IPFS 上,但这对于主链而言是没有意义的,因为用户是信任主链的安全性的,这就如同把重要文件放错了地方,在关键时候无法获取和使用。

Plasma 效率与信任平衡

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Plasma 不会提交交易数据,仅仅交付执行结果,这使得效率提升得很高。在 2023 年,众多使用 Plasma 的项目其处理速度有了显著的提升。然而,其代价是无法与以太坊主链具备同等级别的信任。就如同为了追求速度而牺牲了一部分安全保障,虽然在速度方面表现得很快,但相应的风险也增大了。

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Rollup 数据可用性优势

Rollup 的核心优势在于“数据可用性”,它会将数据提交给主链,从而增强了安全性。在 2024 年初,一些采用了 Rollup 的项目,其交易的安全性有了显著的提升。然而,每一笔交易都需要在主链上更新 state root,这种方式的成本要比在 Layer1 上执行更高,就好像给安全加上了多道锁一样,成本也就随之增加了。

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Rollup 验证问题及 ZK - Rollup 特色

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Rollup 的提交者能够随意提交信息,然而对于如何验证其正确性却是一个难题。ZK - Rollup 则有所不同,它无需等待验证者发起欺诈证明,而是直接生成 ZK - SNARK 证明,并将其添加到 Batch 中,然后提交给主链。不过,ZK - Rollup 的交易在链下会被发送到中心化的 zkEVM 节点,并且还需要生成证明,目前现有的 EVM 在生成 ZK - SNARK 证明方面存在一些有待解决的问题。

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